KR19990058415A - 음주 운전 방지 시스템 - Google Patents

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KR19990058415A
KR19990058415A KR1019970078516A KR19970078516A KR19990058415A KR 19990058415 A KR19990058415 A KR 19990058415A KR 1019970078516 A KR1019970078516 A KR 1019970078516A KR 19970078516 A KR19970078516 A KR 19970078516A KR 19990058415 A KR19990058415 A KR 19990058415A
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이시우
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템은 음성입력을 통해 차량의 시동을 제어할 수 있도록 된 차량제어시스템에 있어서, 입력된 운전자의 음성신호를 분석하여 운전자의 음주 및 비음주상태를 판단하고, 음주상태로 판단되는 경우 차량의 시동을 오프시킴으로서 음주운전을 불가능하게 한다.
따라서, 본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템에 의하여 운전자가 음주한 상태에서 운전을 수행하고자 하는 경우에 차량 시동 장치의 구동을 오프시킴으로써 운전자의 음주운전으로 인한 교통사고를 미연에 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

음주 운전 방지 시스템
본 발명은 음주 운전 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성인식을 통해 차량 시동을 제어하도록 된 차량에 있어서 차량 시동시 입력된 음성신호를 분석하여 음주 및 비음주상태를 판단하고, 음주상태로 판단되는 경우 음주운전을 방지할 수 있도록 된 음주 운전 방지 시스템에 관한 것이다.
최근 음성인식기술은 핸드폰, 자동통역기, 음성인식 워드 프로세서등의 다양한 기술분야에 적용되어 사용하고 있으며, 또한 차량의 시동 및 네비게이션 장비의 구동제어를 음성인식으로 구현할 수 있도록 된 차량제어시스템이 개발되어 있다. 이러한 음성인식을 통한 차량제어시스템에서는 자동차 실내의 잡음이 60-70dB정도에서 95%이상의 음성인식율을 제공하고 있다. 또한, 음성인식을 통한 차량 제어 시스템에서는 차량의 오디오, 시동장치, 윈도우 및 에어컨의 구동을 제어할 수 있도록 구성된다.
한편, 음성인식을 이용하여 자동차 실내에서 핸드폰을 음성으로 제어함으로써 핸드폰의 사용을 편리하게 함과 동시에 교통사고를 미연에 억제하는 역할을 수행할 수 있다. 그러나, 교통사고중 대부분의 대형사고는 음주운전으로 인하여 발생되는 경우가 많으며, 이는 전세계적으로 해결해야할 과제로 남아있다.
따라서 본 발명은 이러한 점에 착안하여 안출된 것으로써, 그 목적은 음성인식을 이용하여 차량시동을 제어할 수 있도록 된 차량제어시스템에서 운전자의 음성을 분석하여 음주 및 비음주상태를 판단하고, 음주상태인 경우 차량의 시동을 불가능하게하여 음주운전으로 인한 교통사고를 방지할 수 있도록 된 음주운전방지시스템을 제공하고자 하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템은 운전자로부터 입력된 음성신호에 의해 차량의 시동을 온/오프시킬 수 있도록 된 차량제어시스템에 있어서, 운전자로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 받아들이는 마이크와, 상기 마이크로부터 입력된 음성신호를 아날로그/디지탈 변환하여 출력하는 음성입력부와, 상기 음성입력부로부터 출력된 디지털 음성 신호를 분석하여 음주상태를 판단하기 위한 선형예측계수를 추출하는 파라메터(parameter)추출부와, 운전자의 음주 및 비음주상태를 판단하기 위한 표준 선형예측계수 및 운전자에게 음주상태의 여부에 따른 음성메시지를 저장하는 표준 파라메터/음성 저장부와, 상기 파라메터 추출부로부터 추출된 선형예측계수와 상기 표준 파라메터/음성 저장부에 저장된 표준 선형예측계수를 비교하는 파라메터 비교부와, 상기 파라메터 비교부의 비교결과에 따라 운전자의 음주상태 및 비음주상태를 판단하는 음주판독부와, 상기 음주판독부의 제어신호를 입력받아 운전자의 음주여부에 따라 자동차 시동장치의 구동을 제어하는 차량 시동 제어부와, 상기 음주판독부의 판독결과 운전자가 음주상태로 판단되는 경우 운전자에게 음주운전 불가능에 대한 음성메시지를 출력하는 음성출력부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명을 구현하기 위한 음주 운전 방지 시스템의 구성을 보인 제어 블록도,
도 2는 비음주상태 및 음주상태의 LPC스펙트럼 계수의 분포도,
도 3은 비음주상태 및 음주상태의 LPC스펙트럼 계수의 차를 나타낸 것이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
10:마이크, 20:음성입력부,
30:파라메터 추출부, 40:파라메터 비교부,
50:표준파라메터/음성 저장부,
60:음주판독부, 70:차량 시동 제어부,
80:음성 출력부.
이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 음주 운전 방지 시스템의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1은 본 발명을 구현하기 위한 음주 운전 방지 시스템의 구성을 보인 시스템 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 음주 운전 방지 시스템은 운전자로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 받아들이는 마이크(10)와, 상기 마이크(10)로부터 입력된 음성신호를 아날로그/디지탈변환(이하, A/D변환)하여 출력하는 음성입력부(20)와, 상기 음성입력부(20)로부터 입력된 디지털 음성신호를 분석하여 음주상태를 판단하기 위한 선형예측계수(Linear Prediction coefficient:이하 LPC라 약칭함)를 추출하는 파라메터 추출부(30)와, 비음주상태의 운전자로부터 입력된 음성신호로부터 분석된 표준 LPC계수 및 음주상태의 여부에 따른 음성메시지를 저장하는 표준 파라메터/음성 저장부(50)와, 상기 파라메터 추출부(30)로부터 추출된 LPC계수와 표준 파라메터/음성 저장부(50)에 저장된 표준 LPC계수를 비교하는 파라메터 비교부(40)와, 상기 파라메터 비교부(40)의 비교결과에 따라 운전자의 음주상태 및 비음주상태를 판단하는 음주판독부(60)와, 상기 음주판독부(60)의 판독결과 음주상태인가의 여부에 따라 자동차 시동장치의 구동을 제어하는 차량 시동 제어부(70)와, 상기 음주판독부(60)의 판독결과 운전자가 음주상태로 판단되는 경우 운전자에게 음주운전 불가능에 대한 음성메시지를 출력하도록 스피커등으로 구성되는 음성출력부(80)를 구비하여 이루어진다.
이하에는 본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템의 동작 및 작용효과를 상세히 설명한다.
먼저, 운전자가 차량을 시동시키고자 하는 미리 설정된 음성신호 예컨데 '시동'이라는 낱말을 입력하게 되면 음성입력부(20)에서는 운전자로부터 입력된 '시동'에 대한 음성 신호를 10kHz,12비트의 디지탈 신호로 A/D변환하고, 파라메터 추출부(30)에서는 디지탈 음성신호를 선형예측 분석하여 LPC계수를 추출하고, 추출된 LPC계수로부터 다음 수학식 1에 의해 LPC스펙트럼 계수를 분석하여 음주 또는 비음주상태를 판단하기 위한 파라메터로 사용한다.
C1= -α1
Cn = -α1- (1 - )αiCn-i
(α:선형예측계수, C:LPC 스펙트럼 계수, n=2....10)
한편, 도 2는 비음주상태와 음주상태의 LPC 스펙트럼 계수의 분포도를 나타낸 것이고, 도 3은 비음주상태와 음주상태의 LPC 스펙트럼 계수의 차를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위의 수학식1에 의해 LPC스펙트럼 계수가 산출되면 파라메터 비교부(40)에서는 표준 파라메터/음성 저장부(50)에 저장된 LPC스펙트럼 계수와 파라메터 추출부(30)를 통해 추출된 LPC 스펙트럼 계수를 비교하여 운전자의 음주상태를 판단하게 된다.
이때 음주판독부(60)에서는 상기 파라메터 비교부(40)의 비교결과에 따라 운전자의 음주여부를 판단하고, 음주상태로 판단되면 차량 시동 제어부(70)의 구동을 제어하여 차량의 시동을 오프시켜 운전자가 음주운전을 수행할 수 없도록 한다. 이때, 음성 출력부(80)는 표준 파라메터/음성 저장부(50)로부터 음주상태이므로 시동을 걸수 없다는 내용의 음성 메시지를 전달받아 스피커를 통해 출력함으로써 운전자가 운전을 포기할 수 있도록 한다.
한편, 도 3에 도시된 LPC스펙트럼 계수 차에서 알 수 있듯이 계수의 차수가 증가할수록 비음주 상태의 LPC스펙트럼 계수에 비해 음주상태의 LPC스펙트럼 계수에 현저한 변화가 있음을 확인할 수 있다. 이러한 특징은 여러 사람을 대상으로 실험한 결과 공통적으로 찾아볼 수 있는 특징이며 이러한 특징을 이용하여 음주 또는 비음주 상태를 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템은 음성입력을 통해 차량의 시동을 제어할 수 있도록 된 차량제어시스템에 있어서, 입력된 운전자의 음성신호를 분석하여 운전자의 음주 및 비음주상태를 판단하고, 음주상태로 판단되는 경우 차량의 시동을 오프시킴으로서 음주운전을 불가능하게 한다.
따라서, 본 발명에 따른 음주 운전 방지 시스템에 의하여 운전자가 음주한 상태에서 운전을 수행하고자 하는 경우에 차량 시동 장치의 구동을 오프시킴으로써 운전자의 음주운전으로 인한 교통사고를 미연에 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (1)

  1. 운전자로부터 입력된 음성신호에 의해 차량의 시동을 온/오프할 수 있도록 된 차량제어시스템에 있어서,
    운전자로부터 입력되는 음성신호를 증폭하여 받아들이는 마이크와,
    상기 마이크로부터 입력된 음성신호를 아날로그/디지탈 변환하여 출력하는 음성입력부와,
    상기 음성입력부에 의해 디지탈 변환된 음성신호를 분석하여 음주상태를 판단하기 위한 선형예측계수를 추출하는 파라메터 추출부와,
    운전자의 음주 및 비음주상태를 판단하기 위한 표준 선형예측계수 및 음주상태의 여부를 통보하는 음성메시지를 저장하는 표준 파라메터/음성 저장부와,
    상기 파라메터 추출부로부터 추출된 선형예측계수와 상기 표준 파라메터/음성 저장부에 저장된 표준 선형예측계수를 비교하는 파라메터 비교부와,
    상기 파라메터 비교부의 비교결과에 따라 운전자의 음주상태 및 비음주상태를 판단하는 음주판독부와,
    상기 음주판독부의 제어신호를 입력받아 운전자의 음주여부에 따라 자동차 시동장치의 구동을 제어하는 차량 시동 제어부와,
    상기 음주판독부의 판독 결과 운전자가 음주상태인 것으로 판단되는 경우 운전자에게 음주운전 불가능에 대한 음성메시지를 출력하는 음성출력부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음주 운전 방지 시스템.
KR1019970078516A 1997-12-30 1997-12-30 음주 운전 방지 시스템 KR19990058415A (ko)

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